整理07电机控制器技术标准.docx
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整理07电机控制器技术标准
（一）建设项目环境影响评价的分类管理
5.建设项目环境影响评价文件的重新报批和重新审核
（1）内涵资产定价法
2.规划环境影响报告书的审查内容
A.环境影响报告表
大纲要求
表四：
项目排污情况及环境措施简述。
表二：
项目地理位置示意图和平面布置示意图；
2.环境影响评价工作等级的划分依据
（5）污染防止措施能否达到要求。
Q/BYDQ-
F3e牵引电机控制器技术标准
2006-02发布 2006-实施
比亚迪股份有限公司发布
F3e牵引电机控制器技术标准
编制：
杨广明日期：
2006-02-06
校核：
日期：
审查：
日期：
标准检查：
日期：
批准：
日期：
版号:
A修改号:
0
修改 记 录
标记
处数
修改人
修改原因
生效日期
批准人
前言……………………………………………………………………………………………………………Ⅱ
1范围…………………………………………………………………………………………………………1
2规范性引用文件……………………………………………………………………………………………1
3术语和定义…………………………………………………………………………………………………1
4工作制和定额………………………………………………………………………………………………1
5技术条件……………………………………………………………………………………………………2
6检验方法…………………………………………………………………………………………………9
7检验规则…………………………………………………………………………………………………13
8产品的标志、包装、贮存和保管………………………………………………………………………13
前 言
本标准的编制按照GB/T18488.1-2001、GB/T18488.2-2001和QC/T413-2002的要求进行。
本标准由比亚迪股份有限公司提出。
本标准由电动汽车研究所所长批准。
本标准由比亚迪股份有限公司汽车标准化办公室归口。
本标准起草单位：
比亚迪股份有限公司电动汽车研究所电控与电机系统研究部。
本标准主要起草人：
杨广明
本标准于2006年3月首次发布。
F3e牵引电机控制器技术标准
1范围
本标准规定了F3e牵引电机控制器的技术条件、检验方法、检验规则、标志、包装、贮存和保管。
本标准仅涉及F3e牵引电机控制器的功能，外观，机构机械性能及电气性能。
本标准适用于比亚迪股份有限公司生产的F3e牵引电机控制器，也可以作为该公司生产/采购的电动汽车牵引电机控制器的通用检测标准。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
凡本标准引用其内容并有明确规定的条款，以本标准为准。
QC/T413-2002汽车电气设备基本技术条件
GB/T18488.1-2001电动汽车用电机及其控制器技术条件
GB/T18488.2-2001电动汽车用电机及其控制器试验方法
GB/T12668-1990交流电动机半导体变频调速装置总技术条件
GB/T4942.2-1993低压电器外壳防护等级
GB14023-2000车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法
GB/T17619-1998机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值测量方法
3术语和定义
牵引电机控制器
控制牵引电机与电源之间能量传输的装置，它是由外界控制信号接口电路、电机控制电路和驱动
电路组成的。
4工作制和定额
4.1工作制
4.1.1连续工作制
控制器在恒定负载下运行至热稳定状态。
4.1.2短时过载的周期工作制
控制器在额定负载下运行时，允许施加周期性过载，过载的倍数及每次过载持续时间、间隔
时间以及整个运行时间应在产品标准中规定。
4.1.3ISO城市工况及市郊工况
具体要求制定按GB/T18488.1-2001之4.1.3执行。
4.2定额
4.2.1电机的功率30kW
4.2.2控制器输出容量60kVA
4.3电源的电压等级288V
4.4电机及控制器的整体效率
按GB/T18488.1-2001之4.4执行。
5技术条件
5.1接插件
5.1.1接插件外形及针脚编号
接插件外形及针脚编号应符合图1规定。
1号脚
9号脚
图1
5.1.2接插件针脚定义
接插件针脚定义应符合表1的规定。
表1
针脚编号
针脚代号
针脚定义
备注
1
SIN+
正弦+
2
SIN--
正弦-
3
COS+
余弦+
4
COS--
余弦-
5
EXCOUT
励磁+
6
/EXCOUT
励磁-
7
AGND
旋变屏蔽地
8
GND0
电机过温屏蔽地
9
IN_ENACHINE
电机过温
5.1.3接插件外形及针脚编号
接插件外形及针脚编号应符合图2规定。
9号脚
5.1.4接插件针脚定义
接插件针脚定义应符合表2的规定。
表2
针脚编号
针脚代号
针脚定义
备注
1
＋5V5
+5V电源
2
DC_GAIN2
油门深度2
3
GND5
＋5V电源地
4
＋5V5
＋5V电源
5
GND5
＋5V电源地
6
DC_GAIN1
油门深度1
7
GND5
油门的屏蔽地
8
IN-FULL
预充满
9
GND0
预充满屏蔽地
5.1.5接插件外形及针脚编号
接插件外形及针脚编号应符合图3规定。
1号脚
9号脚
图3
5.1.6接插件针脚定义
接插件针脚定义应符合表3的规定。
表3
针脚编号
针脚代号
针脚定义
备注
1
＋5V5
＋5V电源
2
DC_BREAK1
刹车深度1
3
GND5
＋5V电源地
4
＋5V5
＋5V电源
5
DC_BREAK2
刹车深度2
6
GND5
＋5V电源地
7
GND5
刹车深度屏蔽地
8
IN_FEET_BREAK
脚刹开关信号
9
GND0
脚刹开关屏蔽地
5.1.7接插件外形及针脚编号
接插件外形及针脚编号应符合图4规定。
1号脚
9号脚
图4
5.1.8接插件针脚定义
接插件针脚定义应符合表4的规定。
表4
针脚编号
针脚代号
针脚定义
备注
1
IN_P
P档
2
IN_R
R档
3
IN_N
N档
4
IN_D
D档
5
IN_B
B档
6
IN_HAND_BRAKE
手刹
7
GND0
手刹屏蔽地
8
GND0
档位屏蔽地
9
空脚
5.1.9接插件外形及针脚编号
接插件外形及针脚编号应符合图5规定。
1号脚
4号脚
图5
5.1.10接插件针脚定义
接插件针脚定义应符合表5的规定。
表5
针脚编号
针脚代号
针脚定义
备注
1
INSGND
CAN地
2
CANL
CAN低
3
CANH
CAN高
4
空脚
5.1.11接插件外形及针脚编号
接插件外形及针脚编号应符合图6规定。
图6
5.1.12接插件针脚定义
接插件针脚定义应符合表6的规定。
表6
针脚编号
针脚代号
针脚定义
备注
1
＋12V1
外部提供的+12V电源
2
GND1
外部电源＋12V地
3
＋12V1
外部提供的+12V电源
4
GND1
外部电源＋12V地
5.2功能要求
5.2.1控制永磁同步电机正、反转
档位手柄置于D档时控制电机正转，档位手柄置于R档时控制电机反转。
5.2.2控制永磁同步电机加、减速
在控制器控制电机运行时，油门开度增大电机转速变快，油门开度减小电机的转速变慢。
5.2.3控制永磁同步电机启动、停止
当档位手柄置于D档或R档时电机启动，在踩脚刹踏板或拉驻车手柄或档位手柄置N档或P档时电机停止。
5.2.4CAN通信
通过CAN总线能接收控制指令和发送电机参数，及时把档位信息、电机转速、电机电流、旋转方向传给相关ECU.接受其他ECU传递的信息，如电压、电量等信息。
5.2.5检测永磁同步电机转子的位置
根据旋转变压器采集的电机转子位置角度实现转子磁场定向的矢量控制。
5.2.6过流、过压、过温保护
当电机过温、散热器过温、功率器IPM过流、过压、过温时发出保护信号，停止控制器运行。
5.2.7刹车制动与能量回馈
刹车时能实现电机的制动、能量回馈。
5.3性能要求
5.3.1电气特性表
电气特性如表7。
表7
特性名称
符号
参数
单位
标称电压
V标
12
Vdc
动力电压
V标
288
Vdc
12V工作电流
A标
≤3
A
母线电流
A标
≤400
A
峰值电流
A标
≤600
A
注：
a）动力电压为动力电池组的额定电压
b）母线电流为控制器允许的直流侧的最大工作电流。
c）峰值电流为控制器交流侧相电流允许的最大工作电流
5.3.2极限参数表
极限参数如表8
表8
特性名称
最小
推荐
最大
工作电压
11V
12V
15V
动力电压
200V
288V
350V
注：
本组参数仅适应80节电池供电的动力系统
5.4温度
当周围环境温度在-20℃～+40℃时，控制器能长时间连续运行。
5.5湿度
控制器在相对湿度不超过100%的情况下能正常工作，控制器应在其表面温度低于露点的情况下，即控制器表面产生冷凝也能安全工作。
5.6盐雾
按GB/T18488.1-2001之5.3执行。
5.7定频震动和扫频震动
根据控制器的安装部位，控制器应经受上下、左右、前后三个方向的定频振动试验和上下方向的扫频振动试验。
其他方向还需要作扫频振动试验的，应在具体的产品标准中规定。
5.8控制器壳体机械强度
控制器壳体应能承受30cmX30cm的面积上加l00kg重力，而不发生明显的塑性变形。
5.9防水、防尘
当淋浴、高压水冲洗时，控制器的构造、安装和通风的方式应保证控制器不出现损坏。
控制器应符合GB/T4942.2中的IPX5产品防护等级要求。
5.10温升限值
控制器中各部位的温升应符合GB/T12668-1990中4.3.15的要求。
5.11耐电压
控制器的各带电电路对地（外壳）和彼此无电连接的电路之间介电强度，应能耐受GB/T12668-1990中4.3.14所规定的试验电压，持续时间为1min。
5.12电压波动
控制器必须能在电源电压为120%额定电压值下安全承受最大电流。
另外，控制器在电源电压
降为90%额定电压时，应能在最大电流下运行（不要求连续运行）。
5.13峰值功率
按产品规定的持续时间，控制器的最大输出功率应达到产品指标中规定的峰值功率值。
5.14噪声
应符合GB/T18488.1-2001之5.16之要求。
5.15安全接地检查
控制器中能触及的金属部件与外壳接地点处的电阻应不大于0.1Ω。
5.16控制器的过载能力
在额定输出电流下连续工作，允许加非周期性过载，过载的倍数和持续时间在产品中规定。
5.17控制器的保护功能
控制器应具有过电流、过电压、欠电压和过温的保护功能。
5.18馈电要求
在电机因惯性旋转或被拖动旋转时，电机运行于发电机状态。
电机通过控制器应能给125%额定电
压的电压源充电。
馈电电流的大小和馈电效率在产品指标中规定。
5.19最高工作转速
在额定电压时，控制器控制电机带载运行所能达到的最高转速。
带载的大小和最高工作转速值在产品指标中规定。
5.20热态绝缘电阻
按GB/T18488.1-2001之5.24执行。
5.21接触电流
控制器应具有良好的绝缘性能。
在正常工作时，其热态接触电流应不大于5mA。
5.22电机转矩一转速特性及效率
控制器应达到具体产品要求的转矩-转速特性以及具体产品所提出的效率。
5.23电磁兼容性
5.23.1电磁辐射
控制器在运行中所产生的电磁辐射不得超过GB14023-2000中第4章所规定的辐射干扰允许值。
5.23.2电磁辐射抗扰性
按GB/T17619-1998中第4章规定的测量方法和表1规定的抗扰性电平进行试验，控制器在正常使用条件下能正常工作。
5.24耐久性
在额定负载和额定转速的运行条件下，保证控制器在第一次使用时的无故障工作时间为3000h。
5.25外观质量要求
控制器外观要符合图子要求，表面要光滑，没有毛刺和裂纹。
5.26产品机构机械性能要求
5.26.1壳体、各零部件之间的连接应牢固可靠。
5.26.2壳体、各零部件应满足产品图纸中的尺寸和技术要求；各零部件的装配尺寸应符合产品图纸。
6检验方法
6.1检验准备
6.1.1测量仪器的选择
6.1.1.1仪器准确度
测量电压、电流平均值可采用磁电式仪表或能读出平均值的其他仪表，包括数字式仪表。
试验时，采用的电气测量仪器、仪表的准确度应不低于0.5级（兆欧表除外），直流分流器准确度应不低于0.2级。
数字式转速测量仪的准确度应不低于0.1%士1个字;转矩测量仪及测功机的准确度应不低于1%（直测效率时应不低于0.5%）测力计准确度应不低于0.5级，温度计的误差在士1C以内。
选择仪表时，应使测量值位于20%～95%仪表量程范围内。
6.1.1.2测量要求
a）在电流表量程允许的范围内，尽可能不采用分流器。
在用分流器测量电流时，测量线的电阻应按所用毫伏表选配。
b）试验时，各仪表的读数应同时读取。
6.1.1.3控制器输人功率的测量
测量电机控制器输人功率采用从电源供电的电机控制器输入端的电压和电流的测量值。
输人功率用电压乘电流来计算，电压应在控制器接线端子处量取。
6.1.2试验电源
所使用的直流电源应符合所用电池的电压和电流特性。
在使用直流电源时，应注意电源的输出阻抗
要与规定的电池阻抗尽可能相等。
6.1.3布线
测试中的布线应与车辆中的布线相近。
如果布线不可避免地与车辆中布线不同，应注意控制器的外
线路阻抗与车辆中布线的阻抗尽可能相等
6.1.4冷却装置
控制器的冷却效果应与车辆中具体使用条件相似，控制器冷却装置的型号应记录于电动汽车电机功率参数测试报告中。
6.2常规检验
6.2.1电机空载转速
电机及控制器在额定电压条件下运行，测量电机空载转速值。
6.2.2控制器壳体机械强度
按GB/T18488.1-2001中5.5要求进行，检查壳体是否有明显的塑性变形。
6.2.3耐电压
按GB/T18488.2-2001之4.6执行。
6.2.4噪声
按GB/T18488.2-2001之4.8执行。
6.2.5电压波动
按GB/T18488.1-2001中5.12的规定，检查控制器能否正常运行。
6.2.6电机控制器的过载能力
按GB/T18488.1-2001的5.19中规定检测。
6.2.7电机控制器保护功能
对电机控制器的过电流、过电压、欠电压和过温的保护功能进行测试。
6.2.8安全接地检查
测量控制器中能触及的金属部件与外壳接地点处的电阻。
6.3型式检验
6.3.1环境试验
6.3.1.1温度、湿度和热态绝缘电阻
a）环境条件温度为+40C，相对湿度为95%的条件下进行试验，试验时间48h在湿热试验后，测量控制器的绝缘电阻值
b）将控制器放人低温箱内，使箱内温度降至-20C，至少保持30min后。
在低温箱内通电后检查控制器能否正常运行4h。
6.3.1.2定频振动和扫频振动
a）定频振动
将控制器固定在振动台上，定频振动频率为67Hz，加速度为110m/s2。
试验时间:
上下方向为4h，左右方向为2h，前后方向为2h。
试验后不会有机械上的损坏、变形和紧固部位的松动现象，通电后能正常工作。
b）扫频振动
按上下方向的扫频振动试验，扫频范围在25Hz-60Hz时，位移幅值0.78mm，每个周期15min
扫频次数14次。
在60Hz-200Hz时，加速度110m/s2，每个周期15min，扫频次数14次。
试验后不会
有机械上的损坏、变形和紧固部分的松动现象，通电后能正常工作。
6.3.1.3盐雾
按GB/T18488.2-2001之5.1.3执行。
6.3.2温升
按GB/T18488.2-2001之5.2执行。
6.3.4防水、防尘
按GB/T18488.2-2001之5.3执行。
6.3.5控制器及电机转矩一转速特性及效率
在额定电压和额定负载下运行，此时冷却装置应工作。
当电机发热部件1h，内温度变化不超过2K
时电机达到热平衡。
测量控制器的输人功率、电机的输出转矩和转速。
6.3.5.1测试的起始和终止测量项目
a）室温;
b）起始和终止时间。
6.3.5.2测试中的测量项目
a）控制器输人电压;
b）控制器输人电流;
c）控制器输人功率。
功率应由瞬时运行参数测量得出，也可由直流输人电压和电流乘积得到;
d）电机功率。
电机转轴的输出功率:
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
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。
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。
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。
。
。
。
。
。
。
。
。
（1）
式中:
P—电机输出功率,kW;
T—电机输出转矩,Nm;
N—电机转速，r/min,
e）控制器和电机各部分温度;
f）控制器和电机整体效率
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
。
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。
。
。
。
。
。
。
。
（2）
式中:
—表示整体效率，%;
E—控制器接线端子处的输人电压，V;
I—控制器输人电流,A。
在完成额定点的效率测量后，测试电机小于额定转速的恒转矩特性和大于额定转速的恒功率特性。
整个电机转矩一转速特性的测量值应在十点以上。
6.3.6馈电
在电机转速达到额定转速时，进行能量反饮（此时电机作为发电机状态运行）。
检查电机及控制器能否给125%额定电压值的电源馈电。
给电源馈电试验可采用三种方法:
（1）直接在整车土试验
测量馈电试验开始前的车速（V1）和馈电试验结束时的车速（V2）,同时测量在馈电过程中电源两端
的电压和输人电源的电流和时间。
能量W1=
m（V12一V22）
式中:
m—汽车的质量,kg。
馈电效率
式中:
W2—馈电试验中输给电源的能量。
（2）用惯性轮装置试验
测量馈电试验开始前惯性轮的角速度
和馈电试验结束时的角速度
同时测量在馈电过程中电
源两端的电压和输人电源的电流和时间。
能量
W1=
J（
+
）
式中:
J—惯性轮的惯量。
馈电效率
（3）用发电试验
电机由原动机拖动，控制器接125%额定电压值的电源，在不同转速下进行发电试验。
6.3.7最高工作转速
按GB/T18488.2--2001中5.6的规定测试。
6.3.8振动
按GB/T18488.2-2001之5.8执行。
6.3.9接触电流
应在控制器温升试验后测量。
试验电压为控制器最高额定电压的105%，接触电流应在控制器上易同时触及的金属零部件之内，控制器上易触及的金属零部件与地之间测量。
6.3.10峰值功率
按产品规定的持续时间在冷却装置工作的情况下，将控制器的负载加大到产品所规定的过载倍数，测试控制器的峰值功率。
并在运行结束时，测量环境温度和控制器的温度。
检查控制器的温升是否超过GB/T18488.1-2001中6.3的限值。
6.3.11电磁兼容性
6.3.11.1辐射干扰试验
按GB/T18488.2-2001之5.11.1执行。
6.3.11.2电磁抗扰性试验
按GB/T18488.2-2001之5.11.2执行。
6.3.12耐久性
按GB/T18488.2-2001之5.12执行。
6.3.13标称电压的检验
将工作电压设置在12V±0.5V，动力电压设在288V±2V，重复5.2的方法，应能完全符合要求。
6.3.14极限参数的检验
将工作电压分别设置在11V和15V，动力电压分别设在200V±2V和350V±2V重复5.2的方法应能完全符合要求。
6.3.15高低温适应度检验
将控制器放入温度为（75士2℃）的调温箱中保持4h,取出后在室温下放里2h,再将控制器放入温
度为（-40士2℃）的调温箱内保持4h,取出后在室温下放置2h,随后对控制器进行测试，结果应符合5.2之规定。
6.4功能的检验
6.4.1检查档位
接通控制电源，将档位手柄分别置于P、R、N、D、B位置处，用万用表测量输入控制器电路对应的引脚分别为低点平，且一个有效时，其它档位无效，可判定档位正确。
6.4.2检查手刹和脚刹
接通控制电源，将手刹和脚刹分别置于有效时，用万用表测量输入控制器电路对应的引脚分别为低点平，且一个有效时，其它无效，可判定手刹和脚刹为正确。
6.4.3检查油门深度
接通控制电源，踩油门脚踏板在不同的位置时，用万用表测量输入控制器电路对应的引脚有连续变化的模拟量，且变化幅度在规定的范围内。
6.4.4检查刹车深度
接通控制电源，踩刹车脚踏板在不同的位置时，用万用表测量输入控制器电路对应的引脚有连续变化的模拟量，且变化幅度在规定的范围内。
6.4.5检查预冲满信号
接通控制电源，当主接触器吸合时，用万用表测量在输入控制器电路预冲满FULL信号变为低电平，可判定预冲满信号正确。
6.4.6检查电机过温和散热器过温
接通控制电源，用万用表分别测量输入控制器电路对应的电机过温和散热器过温引脚，正常情况下均为低电平，当出现电机过温或散热器过温时，对应的引脚为高电平，可判定电机过温和散热器过温正确。
6.4.7旋转信号检查
用示波器的差分探头分别测量两路激励信号和两路正弦信号、两路余弦信号，各信号在
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